重对学生基础知识的巩固和训练,有利于培养学生的逻辑推理能力和应试能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。
78、三种常见元素结构信息如下表,试根据信息回答有关问题: B C 元素 A 结构基态原子核外有两基态原子的基态原子核外电子信息 个电子层,最外层M层有1对排布为[Ar]3s104sx,有3个未成对的电成对的p电有+1、+2两种常见子 子 化合价 (1)写出B原子的基态电子排布式 ;(1分) (2)用氢键表示式写出A的氢化物溶液中存在的所有氢键 (2分);A的氢化物分子结合一个H+形成阳离子后,其键角 (填写“变大”、“变小”、“不变”);(1分)
(3)往C元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量A元素的氢化物水溶液,可生成的配合物的化学式为 ,
(4) 科学家通过X射线推测胆矾中微粒间的作用力,胆矾的结构示意图可简单表示如下:
则胆矾晶体中含有
A.配位键 B.离子键 C.极性共价键 D. 金属键 E.氢键 F.非极性共价键 (5)下列分子结构图中的“●”表示上述相关元素的原子中除去最外层电子的剩余部分,“○”表示氢原子,小黑点“·”表示没有形成共价键的最外层电子,短线表示共价键。
在以上分子中,中心原子采用杂化形成化学键是 (填写序号)。
【答案】(1)1s22s22p63s23p4 (2)N—H…N- N—H…O- O—H…N- O—H…O- 变大 (3)[Cu(NH3)4]SO4 (4) ABCE (5) ①③④ 【解析】
试题分析:基态原子核外有两个电子层,最外层有3个未成对的电子,这说明A是氮元素。基态原子的M层有1对成对的p电子,所以B是S元素。基态原子核外电子排布为[Ar]3s104sx,有+1、+2两种常见化合价,则C是铜元素。 (1)根据构造原理可知,B原子的基态电子排布式1s22s22p63s23p4。
(2)由于氮元素和氧元素都能形成氢键,所以A的氢化物溶液中存在的所有氢键是N—H…N- N—H…O- O—H…N- O—H…O-;A的氢化物分子结合一个H+形成阳离子后,其键角由107°变为109°28′,即键角变大。 (3)氨气能和铜离子形成配位健,所以化学式是[Cu(NH3)4]SO4。
(4)根据胆矾的结构简式可知,分子中存在的作用力由配位键、离子键、极性
共价键、氢键,答案选ABCE。 (5)①是H3O+,②乙炔,③是甲烷,④水分子,所以中心原子是sp3杂化的是①③④。
考点:考查核外电子排布、配位健、氢键以及杂化轨道类型的有关判断
点评:该题是高考中的常见题型和考点,属于中等难度试题的考查。试题综合性强,难易适中,侧重对学生基础知识的巩固和训练,有利于培养学生的逻辑推理和规范答题能力。本题主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查,比较全面考查学生有关元素推断知识和灵活运用知识的能力,考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。
79、下图为一个金属铜的晶胞,请完成以下各题。
1)该晶胞“实际”拥有的铜原子数是 个。 2)该晶胞称为 。
A.六方晶胞 B.体心立方晶胞 C.面心立方晶胞
3)此晶胞立方体的边长为a cm,Cu的相对原子质量为64。阿伏加德罗常数为NA 。金属铜的晶体密度ρ为 g/cm3。(用a、NA 表示)。
4)铜原子采取的这种堆积方式的空间利用率为 。(填数值) 【答案】(4分)
1) 4。2)C。3)256/(a3×NA)。4)74%。 【解析】
试题分析:1)顶点的被8个晶胞共用,面心的被2个晶胞共用,故该晶胞“实际”拥有的铜原子数是8*(1/8)+6*(1/2)=4个。 2)该晶胞面心中有金属铜,故选C。
3)D原子半径为r,令晶胞的棱长为x,则2x2=(4r)2,所以x= r,所以晶胞的体积V= .晶胞中含有的铜原子数目为8×(1/8) +6×(1/2)=4,所以晶胞的质量为4×Mr/ NAg,所以晶体的密度为
=256/(a3×NA)。
4)晶体铜晶胞是面心立方晶胞,故铜原子采取的这种堆积方式的空间利用率为74%。
考点:晶胞的计算
点评:本题考查的是晶胞的计算的相关知识,题目难度中,考查学生分析问题、解决问题及计算的能力。
80、某离子晶体晶胞结构如下图所示,x位于立方体的顶点,Y位于立方体中心。试分析:
1)晶体中每个Y同时吸引着 个X,每个X同时吸引着 个Y,该晶体的化学式为 。
2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有 个。 3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX的度数为 。 【答案】(5分)
1)4,8,XY2或Y2X。 2)12。 3)109°28'。 【解析】
试题分析:1)有晶胞图得出,Y位于体心,每个Y同时吸引着4个X,X位于顶点,每个X同时吸引着8个Y,X位于顶点,被8个晶胞所共有,一个晶胞占1/2,X和Y的个数比为 (1/2) 1:=1:2,故该晶体的化学式为XY2或Y2X。 2)一个晶胞中X周围有3个与它最接近且距离相等,八个晶胞相邻,重复一半,故晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有3*8/2=12个。 3)2个X和2个Y的连线是正四面体,故晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX的度数为109°28'。 考点:晶胞
点评:本题考查的是晶胞的相关知识,题目难度不大,掌握晶胞的结构特点是解题的关键。
81、晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角,每个顶角各有一个原子,试观察图形回答。这个基本结构单元由 个硼原子组成,共含有 个B-B键。
【答案】(2分)12,30。 【解析】
试题分析:晶体硼的结构单元是若干个正三角形的多面体,每个单元中有12个硼原子,每个硼原子与另外5个硼原子相连。20个三角形想成60个硼,但实际只有12个,由此1个硼由五个三角形顶点共享,换言之1个硼连了另外的5个,有五条键。故而总数为12×5÷2=30条 考点:晶体硼
点评:本题考查的是晶体硼的相关知识,题目难度不大,掌握晶体硼的结构是解题的关键。
82、二氧化硅是一种 晶体,每个硅原子周围有 个氧原子。 【答案】(2分)原子,4。 【解析】
试题分析:二氧化硅的化学式是SiO2,是一种原子晶体,且每个硅原子周围有4个氧原子。
考点:二氧化硅的性质及组成
点评:本题考查的是二氧化硅的性质及组成的相关知识,题目难度不大,掌握二氧化硅的结构是解题的关键。
83、石墨晶体中C-C键的键角为 ,其中平均每个六边形所含的C原子数为 个。
【答案】(2分)120°,2。 【解析】
试题分析:石墨晶体中碳原子排成正六边行,故C-C键的键角为120°。每个正六边形所占有的碳原子数为6个,而每一个点都是3个六边形公用的,6/3=2。 考点:石墨晶体
点评:本题考查的是石墨晶体的相关知识,题目难度不大,掌握石墨晶体的结构是解题的关键。
84、有A、B、C、D、E五种短周期元素,其原子序数依次增大。A原子的电子层数与它的核外电子总数相同,B原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍,C元素的原子基态时2p能级是2s能级上的电子数的2倍,D是该周期中原子半径最大的主族元素,E原子的第一至第四电离能(kJ·mol-1)分别为:578、1817、2745、11575。请回答下列问题:
(1)C、D两元素形成的化合物的晶体类型是 。BC2的结构式 ;在一定温度下,用x射线衍射法测BC2晶胞(晶体中最
-
小的重复单位)边长: a=5.72×108cm,该温度下BC2的密度为 (2)若F是D的同主族下一周期元素,则F的电子排布式是: ,
(3)写出E的最高价氧化物对应的水化物与D的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式 。
(4)A2C分子间因存在“氢键”的作用而彼此结合形成(A2C)n。在该分子形成的晶体中每个A2C分子被4个A2C分子包围形成变形的四面体,通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体,其结构示意图如右图所示,试填空。 ①含1molA2C的该晶体中有_____mol“氢键”。
②若G是C的同主族下一周期元素,请比较A2C与A2G沸点的高低______________。(填分子式)
【答案】(9分)(1)离子晶体(1分) O=\分)1.56g/cm3(2分)(2)1S22S22P63S23P64S1(1分)
(3)Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O(2分) (4)① 2 (1分)②H2O > H2S(1分) 【解析】
试题分析:A原子的电子层数与它的核外电子总数相同,则A应该是氢元素。B原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍,则B是碳元素。C元素的原子基态时2p能级是2s能级上的电子数的2倍,所以C是氧元素。D是该周期中原子半径最大的主族元素,则D是钠元素。E原子的第一至第四电离能(kJ·mol-1)分别为:578、1817、2745、11575,这说明E元素的第四电离能远大于第三电离能,则E是第ⅢA族元素,即是铝元素。
(1)C、D两元素形成的化合物是氧化钠或过氧化钠,其晶体类型都是离子晶体。BC2的结构式O=C=O。根据CO2都晶体结构可知,该晶胞中含有4个CO2分子,则
,解得ρ=1.56g/cm3。
(2)若F是D的同主族下一周期元素,则F是K元素,所以根据构造原理可知,其电子排布式是1S22S22P63S23P64S1。
(3)氢氧化铝是两性氢氧化物,则该反应的方程式是Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。 (4)①根据结构示意图可知,平均1个水分子形成2个氢键,所以含1molA2C的该晶体中有2mol“氢键”。 ②若G是C的同主族下一周期元素,则G是S元素。由于水分子间存在氢键,所以水的沸点高于H2S的沸点。
考点:考查晶体类型、结构式、核外电子排布、氢键以及物质沸点高低比较和晶体的有关计算
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题难易适中,综合性强,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,有助于培养学生的逻辑推理能力和空间想象能力。该类试题主要是以“周期表中元素的推断”为载体,考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。
85、碳、硅元素的单质及其化合物是构成自然界的重要物质。 (1)甲烷是最简单的有机物,实验室可通过下列反应制取:CH3COONa+NaOHCH4↑+X(已配平) ①X属于 晶体(填晶体类型)。 ②MgO晶体的熔点比CaO高,主要原因是 。 (2)金刚石和石墨是两种重要的碳单质。 ①以Ni—Cr—Fe为催化剂,一定条件下可将石墨转化为金刚石。基态Cr3+离子中未成对电子数有 个。 ②石墨晶体具有层状结构,在层与层之间嵌入金属K原子,能形成石墨夹层离子化合物(KC8),KC8固态时也能导电,导电的粒子